산업 뉴스

박테리아 마이크로 태양 전지 패널, 광합성은 배럴 하나만으로 할 수 있습니다!

2018-09-29
자연의 광합성은 햇빛을 효과적으로 이용하는 방법 중 하나입니다. 그러나 자연의 광합성 효율은 일반적으로 높지 않습니다. 햇빛을 바이오매스로 전환하는 대부분의 식물의 전환율은 생물학적 반응이라 할지라도 0.1%-0.2%에 불과합니다. 장치 조건에서 미세조류는 현재 1-2%에 불과합니다.

따라서 과학자들은 식물의 관점에서 벗어나 광합성을 "코티지"하기 위해 햇빛을 인위적으로 사용할 수 있기를 바라고 있습니다. 인공광합성은 깨끗하고 친환경적인 공정을 통해 이산화탄소를 줄이고 고부가가치 화학물질을 생산하기 위해 "액체 햇빛"을 모으는 과정이다. 이 제품은 저장을 위해 햇빛을 액체 연료로 변환합니다.

인공 광합성 방법 중 하나는 박테리아와 무기 반도체를 결합하는 것입니다. 나노 반도체 입자는 주로 자연 광합성에서 엽록소의 역할을 모방하는 햇빛을 수집합니다.

최근 제254회 국립화학학회 전국학술대회에서


그림 丨 세균 변형된 CdS 바이오리액터(왼쪽); 빛을 흡수하는 나노 결정(가운데)은 햇빛, 이산화탄소, 물을 유용한 화학 물질로 변환합니다(오른쪽).

그런 다음 그들은 CdS-Moorella thermocatica 시스템이 빛을 사용하여 이산화탄소를 아세트산으로 환원시킬 수 있다고 말했습니다. 아세트산은 중합체, 의약품 및 액체 연료를 만드는 데 사용할 수 있는 다용도 화학 물질이며 주방에 있는 식초의 5~20%가 아세트산으로 구성되어 있습니다. Sakimoto 팀은 또한 이산화탄소를 메탄올, 액체 수소 및 기타 액체 연료와 같은 다른 화학 연료로 변환하기 위해 노력하고 있습니다.

사키모토? "이 작은 태양 전지판에 박테리아가 '설치'되면 박테리아는 모두 태양 에너지를 사용하여 식품, 연료 및 플라스틱을 생산할 수 있습니다." 그렇다면 태양 전지판과 같은 매체가 필요한 이유는 무엇입니까? 광전지만이 모든 햇빛을 전자 흐름으로 전환할 수 있기 때문에 자연 광합성은 단순히 햇빛을 식물 성장에 필요한 영양분으로 전환합니다.


그림 丨 세균 변형된 CdS 바이오리액터(왼쪽); 빛을 흡수하는 나노 결정(가운데)은 햇빛, 이산화탄소, 물을 유용한 화학 물질로 변환합니다(오른쪽).

그런 다음 그들은 CdS-Moorella thermocatica 시스템이 빛을 사용하여 이산화탄소를 아세트산으로 환원시킬 수 있다고 말했습니다. 아세트산은 중합체, 의약품 및 액체 연료를 만드는 데 사용할 수 있는 다용도 화학 물질이며 주방에 있는 식초의 5~20%가 아세트산으로 구성되어 있습니다. Sakimoto 팀은 또한 이산화탄소를 메탄올, 액체 수소 및 기타 액체 연료와 같은 다른 화학 연료로 변환하기 위해 노력하고 있습니다.

사키모토? "이 작은 태양 전지판에 박테리아가 '설치'되면 박테리아는 모두 태양 에너지를 사용하여 식품, 연료 및 플라스틱을 생산할 수 있습니다." 그렇다면 태양 전지판과 같은 매체가 필요한 이유는 무엇입니까? 광전지만이 모든 햇빛을 전자 흐름으로 전환할 수 있기 때문에 자연 광합성은 단순히 햇빛을 식물 성장에 필요한 영양분으로 전환합니다.

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